探究植物的光合作用

蒋涵羽

【摘 要】植物是大自然的重要组成部分，在美化环境，促进生态平衡方面发挥着重要的作用。植物的光合作用是绿色植物赖以生存的一个生化反应，也是促进自然界碳、氧平衡的一个重要功能。本文主要对植物的光合作用进行研究和分析，介绍了光合作用的总体内容、作用原理和固碳作用，为同学们生物课中光合作用内容的学习提供参考。

【关键词】探究；植物；光合作用；生物

只要一提起植物的光合作用，我们就很容易联想到“植物——存在叶绿素——光合作用”这样的模式。在高中生物的课本当中，光合作用是很重要的一个学习内容，在光合作用的学习当中，绿叶中的色素种类和作用是学习的重点。对于植物的光合作用来说，光的强度、空气中二氧化碳的浓度、自然界的温度和光的成分对光合作用都是有影响的。对于光合作用的强度来说，在一定的时间内，可以用原料的消耗或者产物的生成数量来进行表示，常见的表示方式是用氧气的释放量来表示。

一、光合作用的简介

光合作用指的是在可见光的照射之下，含有叶绿体的绿色植物动物，或者一些细菌经过光反应和碳反应，把二氧化碳和水转化成有机物，同时释放出氧气的过程。简单来说，光合作用就是光能的合成作用，而碳反应也叫做暗反应。光合作用是你系列比较复杂的代谢反应的总和，也是生物界赖以生存的一个基础，对于地球来说，在碳和氧的平衡方面发挥着重要的作用。光合作用可以分为产生氧气的光合作用和不产生氧气的光合作用，植物的光合作用一般都是产生氧气的光合作用。

二、作用原理

植物和动物是不一样的，它们没有消化系统，必须要依靠其他的方式来对营养进行摄取，简单点来说，植物本身就是一种自养型的生物。对于绿色的植物来说，如果阳光比较充足，那么植物就可以利用太阳光能来进行光合作用，从而获取自己在生长发育过程中必要的一些养分。如果光照强度比较强，那么植物的气孔就会关闭，导致植物的光合作用强度在不断的减弱。在植物进行光合作用的过程中，叶绿体是非常关键的参与者，叶绿体会在阳光的作用下，把通过气孔进入到叶子内部的二氧化碳和由根部吸收的水转换成淀粉一类的物质，并且释放出氧气。从专业的角度来说，光合作用就是把太阳能转换成ATP中比较活跃的化学能然后再转换成有机物里面稳定的化学能的过程。

三、固碳作用

对于绿色植物的光合作用来说，固碳作用是它的一个典型的功能。实质上，固碳作用是一系列的酶促反应。在生物界当中，存在着几种主要的固碳方式，最重要的一种固碳方式就是卡尔文循环。但是对于绿色植物来说，不是所有光合作用的细胞都是使用这种卡尔文循环的方式来进行碳的固定的，例如綠硫细菌就是使用具有还原性的三羧酸来进行碳的循环。绿曲挠菌则使用3-羟基丙酸的途径来实现碳的循环。此外，还有一些生物是使用核酮糖-单磷酸的途径和丝氨酸的途径来进行碳的固定。在绿色植物当中，固碳作用一般发生在叶绿体的基质当中，固碳作用的情况会受到外界温度和二氧化碳浓度的影响。由于不同的植物，它的固碳作用和过程是不一样的，同时叶片的解剖结构也是不相同的。这种情况的出现，体现的是植物对环境的使用结果。在绿色植物当中，它的固态作用会有三种类型，分别是C3、C4和CAM，CAM也被称为景天酸代谢。这三种类型的划分是根据二氧化碳的固定，这个过程的不同来进行的。

卡尔文循环也被称为还原磷酸戊糖循环。它的反应场所是叶绿体内的基光合作用，也就是光能的合成作用。是植物、藻类和某些细菌在可见光的照射之下，利用自身的光合色素，把二氧化碳或者是硫化氢和水转化成有机物的一个过程。在这个过程中，还会有氧气或氢气的产生，属于生化过程。

对于碳循环来说，它主要分成三个阶段，分别是羧化、还原和二磷酸核酮糖的再生。对于大部分的植物来说，他们会把所吸收到的一分子二氧化碳，在二磷酸核酮糖羧化酶的作用下，整合到一个五碳糖的分子的第二位碳原子上。这个过程也就是二氧化碳的固定，在这一步的反应当中，它的存在意义是把本来不怎么活泼的二氧化碳分子进行活化，从而使这个二氧化碳分子在后面能够被还原。这种合成的六碳化合物是不怎么稳定的，会马上分解成两分子的三碳化合物3-磷酸甘油酸。3-磷酸甘油酸会被光反应中所生成的NADP+H还原，这个还原的过程是需要消耗ATP的，还原之后产生的物质是3-磷酸丙糖。在经过一些列复杂的生化反应之后，一个碳原子会被用来进行葡萄糖的合成，从而离开这个循环的过程，剩下的五个碳原子经过一系列的变化之后，最后会生成一个1，5-二磷酸核酮糖，使得整个循环进行重新的开始。这个循环经过六次的运行之后，就会生成一个分子的葡萄糖。

四、结语

综上所述，光合作用是绿色植物赖以生存的关键，也是生物界中所有生物赖以生存的条件。对于地球的碳氧循环来说，植物的光合作用是必不可少的，在这样的情况下，对于植物的光合作用进行探究，可以为高中生物课程的学习提供参考和帮助。

参考文献：

[1]刘涌楠.探究植物光合作用的影响因素[J].新教育时代电子杂志：教师版，2016（29）

[2]徐明怡，倪红伟.CO2浓度升高对植物光合作用的影响[J].国土与自然资源研究，2016（2）：83-86